tcvn

tIªu chuÈn vIÖt nam

TCVN 6657: 2000
ISo 12020 : 1997

chÊt l−îng n−íc − x¸c ®Þnh nh«m −
ph−¬ng ph¸p ®o phæ hÊp thô nguyªn tö
Water quality − Determination of aluminium −
Atomic absorption spectrometric method

Hµ néi -2000


Lời nói đầu
TCVN 6657: 2000 hoàn toàn tơng đơng với ISO 12020 : 1997.
TCVN 6657 : 2000 do Ban Kỹ thuật Tiêu chuẩn TCVN/TC 147
Chất lợng nớc biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lờng Chất
lợng đề nghị, Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trờng ban hành.


tiêu chuẩn việt nam

Tcvn 6657 : 2000

Chất lợng nớc Xác định nhôm Phơng pháp đo phổ hấp thụ
nguyên tử
Water quality Determination of aluminium Atomic absorption spectrometric methods

1 Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này qui định hai phơng pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) để xác định nhôm trong nớc.

1.1 AAS ngọn lửa
Phơng pháp AAS ngọn lửa (điều 2) đợc áp dụng để xác định nhôm trong nớc ở nồng độ từ 5 mg/l
đến 100 mg/l. Nồng độ nhôm cao hơn có thể xác định bằng cách pha loãng mẫu. Cô mẫu cẩn thận và
axit hoá bằng axit nitric có thể dùng để nới rộng khoảng nồng độ làm việc của phơng pháp cho những
mẫu nồng độ thấp hơn, miễn là không có kết tủa.
Chú thích Nếu khoảng tuyến tính của máy đủ lớn thì nồng độ < 5mg/l có thể xác định bằng phơng pháp
này, tuy nhiên sự xác định cần làm trong cuvét điện (cuvet graphit) nh trong điều 3.

Nếu cần xác định hàm lợng nhôm tổng số thì cần phá mẫu theo 2.5.3. Tuy nhiên, các silicat và nhôm
oxit có thể không xác định định lợng đợc bằng qui trình phá mẫu này.

1.2 Cuvet điện (graphit)
Phơng pháp AAS dùng cuvét điện (điều 3) để xác định nhôm trong nớc và nớc thải ở nồng độ từ
10 àg/l đến 100 àg/l với thể tích mẫu 20 àl cho vào cuvet. Khoảng nồng độ làm việc này có thể cao hơn
nếu pha loãng mẫu hoặc dùng thể tích mẫu nhỏ hơn.

2 Xác định nhôm bằng AAS ngọn lửa nitơ oxit/ axetylen
2.1 Cản trở
Những ion sau, ở nồng độ vợt quá nồng độ ghi trong bảng, cản trở việc xác định bằng AAS ngọn lửa.

3


TCVN 6657 : 2000
Sunfat

10 000 mg/l


Clorua

10 000 mg/l

Phosphat

10.000 mg/l

Natri

10 000 mg/l

Kali

10 000 mg/l

Magiê

10 000 mg/l

Canxi

10 000 mg/l

Sắt

10 000 mg/l

Niken


10 000 mg/l

Coban

10 000 mg/l

Cadmi

3 000 mg/l

Chì

10 000 mg/l

Silicat

200 mg/l

Floborat

2 000 mg/l

Titan

1 000 mg/l

Florua

3 000 mg/l1)


1) Nồng độ này áp dụng cho các mẫu axit

mạnh hoặc dung dịch đo có pH < 1. ở các
dung dịch ít axit hơn có thể có kết tủa.

Hàm lợng muối tổng số của dung dịch đo không đợc quá 15 g/l, hoặc độ dẫn điện của nó không quá
2000 mS/m. Với những mẫu mà ảnh hởng của thành phần cha đợc biết thì cần nghiên cứu và bổ
chính độ dẫn, thí dụ bằng pha loãng mẫu hoặc dùng phơng pháp thêm chuẩn.

2.2 Nguyên tắc
Axit hoá mẫu và hút vào ngọn lửa nitơ oxit/axetylen của máy AAS. Đo độ hấp thụ đợc ở bớc sóng
309,3 nm và tính hàm lợng nhôm.

2.3 Thuốc thử
2.3.1 Yêu cầu chung
Chỉ dùng thuốc thử tinh khiết phân tích, nớc cất hai lần hoặc nớc có độ tinh khiết tơng đơng. Hàm
lợng nhôm trong các thuốc thử và nớc đợc dùng cần phải nhỏ không đáng kể để có thể bỏ qua khi
so với nồng độ nhôm thấp nhất cần xác định.
2.3.2 Axit clohydric, HCl = 1,16 g/ml
2.3.3 Axit nitric, HNO3 = 1,40 g/ml
2.3.4 Hydro peroxit (dihydro dioxit), w H2O2 = 30 %
4


TCVN 6657 : 2000
2.3.5 Dung dịch cesi clorua,

Cs = 20 g/l

Hoà tan 25,3 g CsCl trong 100 ml axit clohydic (2.3.2) và pha loãng bằng nớc (2.3.1) đến 1000 ml.

2.3.6 Dung dịch gốc nhôm,

Al = 1000 mg/l

Hoà tan 1,000 g nhôm tinh khiết 99,9 % hoặc nhôm thanh trong bình định mức 1000 ml bằng khoảng 15
ml axit clohydric (2.3.2) rồi thêm nớc (2.3.1) đến vạch mức.
Có thể mua ngoài thị trờng dung dịch tiêu chuẩn nhôm, chứa (1,000 0,002) g Al.
2.3.7 Dung dịch tiêu chuẩn nhôm,

Al = 100 mg/l

Dùng pipét hút 100 ml dung dịch gốc nhôm (2.3.6) cho vào bình định mức 1000 ml, thêm 10 ml axit nitric
(2.3.3) và thêm nớc (2.3.1) đến vạch.
2.3.8 Dung dịch hiệu chuẩn nhôm
Tuỳ theo hàm lợng nhôm có thể có trong mẫu, chuẩn bị ít nhất năm dung dịch hiệu chuẩn từ dung dịch
tiêu chuẩn nhôm (2.3.7). Thí dụ để pha dung dịch chuẩn trong khoảng nồng độ 5 mg/l đến 50 mg/l thì
làm nh sau:
a) dùng pipét hút vào một dãy bình định mức loại 100 ml những thể tích 5 ml, 10 ml, 20 ml, 30 ml và
50 ml dung dịch tiêu chuẩn nhôm (2.3.7);
b) thêm 2 ml dung dịch cesi clorua (2.3.5);
c) axit hoá bằng 1 ml axit nitric (2.3.3);
d) định mức bằng nớc và trộn đều.
Các dung dịch hiệu chuẩn chứa 5 mg/l, 10 mg/l, 20 mg/l, 30 mg/l và 50 mg/l nhôm. Chuẩn bị các dung
dịch này trong ngày dùng.
Chú thích Có thể dùng các dung dịch hiệu chuẩn bổ sung vào khoảng nồng độ làm việc chính.
2.3.9 Dung dịch trắng
Dùng pipét hút 1 ml axit nitric (2.3.3) vào bình định mức 100 ml rồi thêm nớc đến vạch.
Nếu mẫu đợc phá hoặc cô cạn thì dung dịch trắng cũng làm tơng tự (2.5.3).
2.3.10 Dung dịch "không" (zero)
Dùng nớc (2.3.1) làm dung dịch "không". Có thể dùng dung dịch trắng(2.3.9) đặt điểm "không" cho

thiết bị nếu hàm lợng nhôm trong đó rất nhỏ có thể bỏ qua.
Không đợc chứa dung dịch "không" trong bình polyolefin (xem 2.5.1).

2.4 Thiết bị, dụng cụ

5


TCVN 6657 : 2000
2.4.1 Máy AAS, có bộ phận bổ chính nền và có nguồn phát xạ để xác định nhôm
2.4.2 Cấp khí, nitơ oxit và axetylen; áp suất d trong bình axetylen không bao giờ dới 500 kPa. Thiết
bị cấp nitơ oxit / axetylen cần đảm bảo cấp đợc một lợng lớn.
2.4.3 Bình định mức, dung tích 10 ml, 100 ml và 1000 ml
2.4.4 Pipet một vạch, dung tích 5 ml, 10 ml, 20 ml, 30 ml và 50 ml.
2.4.5 Pipet microlit hoặc dụng cụ pha loãng.
2.4.6 Chén thuỷ tinh thạch anh, dung tích 250 ml.
2.4.7 Thiết bị đốt nóng, thí dụ bếp điện.
2.4.8 Thiết bị lọc màng, có màng cỡ lỗ 0,45 àm.

2.5 Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu
2.5.1 Yêu cầu chung
Dụng cụ thủy tinh đợc rửa bằng axit nitric loãng, ấm, c(HNO3) 0,2 mol/l và tráng kỹ bằng nớc (2.3.1)
trớc khi dùng.
Kiểm tra đầu pipet và các bình xem có bị nhiễm bẩn nhôm không.
Lấy mẫu vào bình plastic thích hợp. Không nên dùng bình làm bằng polyolefin vì chúng chứa lợng vết
nhôm.
Làm sạch các bình đựng mẫu nh qui định đối với các bình thuỷ tinh.
2.5.2 Xử lý trớc để xác định nhôm hoà tan
a) Lọc mẫu sau khi lấy (2.5.1) qua màng lọc cỡ lỗ 0,45 àm nếu có thể.
b) Axit hoá nớc lọc bằng 1 ml axit nitric (2.3.3) cho 1000 ml mẫu nớc để ổn định.

c) pH của mẫu phải < 2, nếu không thì thêm axit tiếp.
2.5.3 Xử lý trớc để phá mẫu
a) Ngay sau khi lấy mẫu, thêm 1 ml axit nitric (2.3.3) cho 1000 ml mẫu.
b) pH của mẫu phải < 2, nếu không, thì thêm axit tiếp.
c)

Thêm vào cốc thủy tinh thạch anh 1 ml axit nitric (2.3.3) và 1 ml hydro peroxit H2O2 (2.3.4) vào
100 ml mẫu nớc đã làm đồng nhất và làm bay hơi đến gần cạn. Để tránh mất nhôm thì không làm
mẫu nớc khô hoàn toàn.

6


TCVN 6657 : 2000
d)

Thấm cặn còn lại bằng 1 ml axit nitric (2.3.3) và một lợng nhỏ nớc (2.3.1) và thêm nớc đến
100 ml. Xử lý mẫu trắng theo cách tơng tự.

2.5.4 Chuẩn bị dung dịch đo
a)

Lấy 20 ml mẫu đã xử lý trớc nh 2.5.2 hoặc 2.5.3 vào trong bình định mức 25 ml. Thêm 2 ml
cesi clorua CsCl (2.3.5), trộn đều và định mức bằng nớc (2.3.1).

b) Xử lý dung dịch trắng và các dung dịch hiệu chuẩn tơng tự nh trên.

2.6 Cách tiến hành
a) Trớc khi đo, đặt thống số máy AAS theo nh hớng dẫn của hãng sản xuất.
b) Đặt điểm "không" của thiết bị bằng đo dung dịch "không" (2.3.10) vào ngọn lửa.

c) Hiệu chuẩn bằng cách đo các dung dịch hiệu chuẩn nồng độ tăng đều, các dung dịch hiệu chuẩn
đợc chuẩn bị nh mô tả trong 2.3.8.
d)

Đặt lại điểm "không" của thiết bị bằng cách đo dung dịch "không" (2.3.10) sau mỗi dung dịch hiệu
chuẩn.

e)

Đo mẫu trắng đã đợc chuẩn bị theo 2.3.9 và sau đó đo dung dịch mẫu đã đợc chuẩn bị theo
2.5.4.

f)

Sau mỗi loạt mẫu, nhng sau nhiều nhất là từ 10 đến 20 lần, thì kiểm tra lại hàm chuẩn dùng
dung dịch "không" và dung dịch hiệu chuẩn ở khoảng giữa.

Nếu hàm lợng nhôm vợt quá đờng chuẩn thì pha loãng dung dịch tơng ứng.

2.7 Tính toán kết quả
Xây dựng đờng chuẩn từ số liệu đo các dung dịch hiệu chuẩn.
Tính nồng độ nhôm Al của mẫu nớc, miligam trên lit, dùng công thức sau:

Al =

( As As 0 )Vm
b.V p

trong đó
As


là độ hấp thụ của dung dịch đo;

As0

là độ hấp thụ của dung dịch trắng;

b

là độ dốc đờng chuẩn xác định bằng hồi quy tuyến tính, tính bằng lit trên miligam;

Vp

là thể tích của mẫu nớc dùng để chuẩn bị dung dịch đo, tính bằng mililit;

Vm

là thể tích của dung dịch đo, tính bằng mililit.

7


TCVN 6657 : 2000
Mọi sự pha loãng khác thêm vào các bớc pha loãng đã cho trong tiêu chuẩn này phải đợc xem xét
đến khi tính toán

2.8 Biểu thị kết quả
Kết quả đợc báo cáo chính xác tới 1 mg/l với nhiều nhất là hai số có nghĩa.
Thí dụ:


Nhôm (Al) 7 mg/l
Nhôm (Al) 32 mg/l

3 Xác định nhôm bằng AAS dùng cuvét điện
3.1 Cản trở
Những ion sau đây không cản trở việc xác định nhôm bằng cuvét điện chừng nào nồng độ của chúng
cha vợt quá nồng độ đã nêu:
a) ngỡng nồng độ 100 mg/l đối với sắt, đồng, niken, coban, cadmi, chì, tetrafluoroborat và silicat;
b) ngỡng nồng độ 1000 mg/l đối với natri, kali, canxi, clo, sunfat, phosphat và axetat.


Florua làm giảm tín hiệu ngay cả khi nó ở nồng độ thấp. Có thể giảm nồng độ fllorua F = 50 àg/l bằng
cách tiêm ngay vào cuvét điện 10 àl axit sunfuric, = 1,07 g/ml, sau khi tiêm mẫu.
Vì nhôm có ở khắp mọi nơi, nên các phép đo nồng độ thấp dễ bị nhiễm bẩn.
Khi phân tích những mẫu có thành phần cha biết thì phơng pháp thêm chuẩn (3.6.3) cần đợc sử
dụng. Độ lệch do hấp thụ không đặc trng có thể khắc phục đợc bằng bổ chính nền.

3.2 Nguyên tắc
Mẫu phân tich đợc tiêm vào cuvét điện nằm trên đờng đi của tia sáng trong máy AAS. Độ hấp thụ
hoặc độ hấp thụ theo thời gian đợc đo ở bớc sóng 309,3 nm.

3.3 Thuốc thử
Về độ tinh khiết, xem 2.3.1.
3.3.1 Axit clohydric, HCl = 1,16 g/ml.
3.3.2 Axit nitric, HNO3= 1,40 g/ml.
3.3.3 Hydro peroxit, w H2O2 = 30%.
3.3.4 Dung dịch cải thiện thành phần
8



TCVN 6657 : 2000
Hòa tan 500 mg magiê nitrat khan (2.3.1) bằng nớc trong bình định mức 100 ml và định mức đến vạch
bằng nớc.
3.3.5 Axit sunfuric,

H SO = 1,07 g/ml
2

4

3.3.6 Dung dịch gốc nhôm I, Al = 1000 mg/l
a)

Hoà tan 1,000 g băng nhôm trong bình định mức 1000 ml trong khoảng 15 ml axit clohydric
(3.3.1), định mức bằng nớc (2.3.1) đến vạch.
Có thể mua dung dịch tiêu chuẩn nhôm chứa (1,000 0,002) g Al ngoài thị trờng.

b) Bảo quản dung dịch trong bình plastic. Không đợc dùng bình làm bằng polyolefin (xem 2.5.1).
3.3.7 Dung dịch gốc nhôm II, Al = 100 mg/l
a) Dùng pipét hút 10 ml dung dịch gốc nhôm I (3.3.6) cho vào bình định mức 100 ml, thêm 1 ml axit
nitric (3.3.2) và thêm nớc (2.3.1) đến vạch.
b) Bảo quản dung dịch trong bình plastic. Không đợc dùng bình làm bằng polyolefin (xem 2.5.1).
3.3.8 Dung dịch tiêu chuẩn nhôm, Al = 1000 àg/l
a)

Dùng pipét hút 10 ml dung dịch gốc nhôm II (3.3.7) cho vào bình định mức 1000 ml, thêm 1 ml
axit nitric (3.3.2) và thêm nớc (2.3.1) đến vạch.

b) Bảo quản dung dịch trong bình plastic. Không đợc dùng bình làm bằng polyolefin (xem 2.5.1).
3.3.9 Dung dịch hiệu chuẩn nhôm

Tuỳ theo nồng độ nhôm có thể có trong mẫu, chuẩn bị ít nhất năm dung dịch hiệu chuẩn từ dung dịch
tiêu chuẩn nhôm (3.3.8). Thí dụ, để chuẩn bị dung dịch hiệu chuẩn có khoảng nồng độ làm việc từ 10
àg/l đến 100 àg/l thì làm nh sau:
a) Dùng pipét hút vào các bình định mức loại 100 ml: 1 ml, 2 ml, 3 ml, 4 ml, 6 ml và 10 ml dung dịch
tiêu chuẩn nhôm (3.3.8), thêm vào mỗi bình 1 ml axit nitric (3.3.2).
b) Thêm nớc (2.3.1) đến vạch và trộn đều.
Các dung dịch hiệu chuẩn chứa 10 àg/l, 20 àg/l, 30 àg/l, 40 àg/l, 60 àg/l, và 100 àg/l nhôm.
Chuẩn bị các dung dịch hiệu chuẩn ngay trớc khi dùng. Nếu cần, thì chuẩn bị các dung dịch hiệu
chuẩn bổ sung cho khoảng nồng độ làm việc chính.
3.3.10 Dung dịch trắng
Dùng pipét hút 1 ml axit nitric (3.3.2) vào bình định mức 100 ml và thêm nớc (2.3.1) đến vạch.
Nếu có phá mẫu thì dung dịch trắng cũng đợc làm tơng tự.
3.3.11 Dung dịch "không" (zero)
9


TCVN 6657 : 2000
Dùng nớc (2.3.1) làm dung dịch "không".
Dung dịch trắng (3.3.10) có thể dùng làm dung dịch "không" nếu nồng độ nhôm trong đó nhỏ có thể
bỏ qua.

3.4 Thiết bị, dụng cụ
3.4.1 Máy AAS, có bổ chính nền và nguồn phát xạ để xác định nhôm.
3.4.2 Cuvét điện, có bộ phận kiểm tra
Chú thích Dùng ống graphit phủ chất chịu nhiệt và sử dụng kỹ thuật bản mỏng để nạp mẫu.
3.4.3 Cấp khí argon
3.4.4 Pipet một vạch 1 ml, 2 ml, 5 ml và 10 ml
3.4.5 Các thiết bị khác, xem 2.4

3.5 Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu

Làm nh 2.5.2 và 2.5.3.

3.6 Cách tiến hành
3.6.1 Yêu cầu chung
Trớc khi đo, đặt các thông số vận hành của máy AAS phù hợp với chỉ dẫn của hãng sản xuất.
Đặt điểm "không" (zero) của thiết bị với dung dịch "không" (3.3.11).
Không đợc dùng bình làm bằng polyolefin (xem 2.5.1).
3.6.2 Chuẩn hoá và đo bằng phơng pháp đờng chuẩn
Phơng pháp đờng chuẩn chỉ dùng khi những cản trở 3.1 đợc loại trừ. Nếu không, cần phải dùng
phơng pháp thêm chuẩn (3.6.3).
a) Trớc mỗi phép đo, tiêm 10 àl dung dịch cải thiện thành phần (3.3.4) vào cuvet điện (graphit).
b)

Đo tuần tự theo chỉ dẫn của hãng sản xuất máy, độ hấp thụ hoặc độ hấp thụ theo thời gian của
các dung dịch hiệu chuẩn (3.3.9), của dung dịch trắng (3.3.10) và của dung dịch đo (2.5.2) hoặc
(2.5.3),.

c) Khi có nhiều hơn 0,05 àg/l florua, cần tiêm thêm 10 àl axit sunfuric (3.3.5) vào ống graphit.
d) Đo độ hấp thụ của mỗi dung dịch ít nhất hai lần.
3.6.3 Chuẩn hoá và đo bằng phơng pháp thêm chuẩn

10


TCVN 6657 : 2000
Chú thích Với phơng pháp thêm chuẩn, những cản trở do thành phần dung dịch trong nhiều trờng hợp có
thể đợc loại trừ, bảo đảm không gây thêm sai số và nồng độ nhôm trong dung dịch đo nằm trong phần tuyến
tính khoảng làm việc.

a) Cho 0,1ml axit nitric (3.3.2) và 5 ml dung dịch mẫu (2.5) vào bốn bình định mức loại 10 ml.

Nếu hàm lợng nhôm > 100 àg/l trong dung dịch mẫu thì dùng thể tích mẫu nhỏ hơn và phải chú ý
đến điều này khi tính toán.
b) Định mức bình đầu tiên bằng nớc (2.3.1)đến vạch.
c) Dùng pipét hút vào ba bình còn lại 0,1 ml, 0,2 ml và 0,3 ml dung dịch tiêu chuẩn nhôm (3.3.8) rồi
định mức bằng nớc (2.3.1).
Chú thích Thêm 0,1 ml dung dịch tiêu chuẩn nhôm (3.3.8) tơng ứng 20 àg/l Al, cần tính khi thể tích mẫu và
dung dịch trắng là 5 ml. Nếu thể tích 10 ml thì không cần tính.

d) Chuẩn bị dung dịch trắng (3.3.10) theo cách tơng tự.
e) Trớc khi đo, thêm 10 àl dung dịch cải thiện thành phần (3.3.4) vào cuvet điện (graphit).
f) Đo độ hấp thụ hoặc độ hấp thụ theo thời gian nh 3.6.2.

3.7 Tính toán kết quả
3.7.1 Đo trực tiếp
Tính toán tiến hành theo 2.7 nhng nồng độ nhôm ở đây biểu thị bằng microgam nhôm trên lit mẫu nớc.
3.7.2 Thêm chuẩn
Trên đồ thị đặt nồng độ trên trục hoành và tín hiệu đo đợc trên trục tung. Trên trục hoành đặt cả nồng
độ của dung dịch đo và các dung dịch đo đã thêm. Đờng thẳng qua các điểm này sẽ cắt trục hoành ở
phía âm. Đó là nồng độ của nhôm trong dung dịch đo. Từ giá trị này trừ đi giá trị của dung dịch trắng
cũng đo tơng tự thì đợc nồng độ nhôm trong mẫu.
Chú thích Có thể dùng tính toán hồi quy.

3.8 Biểu thị kết quả
Nồng độ nhôm đợc báo cáo chính xác đến 1 àg/l, với nhiều nhất hai số có nghĩa.
Thí dụ
Nhôm (Al) 48 àg/l

4 Độ chính xác

11



TCVN 6657 : 2000
Kết quả phép thử liên phòng thí nghiệm về độ chính xác của phơng pháp đợc cho ở phụ lục A. Giá trị
sai khác với phép thử liên phòng thí nghiệm này là do khoảng nồng độ và thành phần dung dịch.

5 Báo cáo kết quả
Báo cáo kết quả cần có các thông tin sau:
a) nêu phơng pháp đã dùng;
b) nhận dạng mẫu nớc;
c) xử lý trớc mẫu, nếu có;
d) kết quả, trình bày theo 2.8 hoặc 3.8;
e) mọi sự sai khác so với phơng pháp qui định, và mọi tình huống có thể ảnh hởng đến kết quả

12


TCVN 6657 : 2000

Phụ lục A
(tham khảo)

Kết quả thử liên phòng thí nghiệm

Một phép thử liên phòng thí nghiệm đợc tiến hành ở Đức năm 1993, kết quả ghi trong bảng A.1
Bảng A.1 Độ chính xác
Mẫu

L


N

Loại bỏ

x

sR

CVR

AA

15

42

0

9,78

0,159

1,6

AB

15

42


7

47,29

2,03

1,0

BA

6

13



11,3

0,9351

8,3

BB

6

13




51,5

4,1520

8,1

L số phòng thí nghiệm;
N số giá trị;
x

giá trị trung bình tổng, àg/l;

sR độ lệch chuẩn tái lập, àg/l;
CVR hệ số độ lệch tái lập, %;
AA nớc uống, kỹ thuật ngọn lửa;
AB nớc sông, kỹ thuật ngọn lửa;
BA nớc sông, kỹ thuật cuvet điện;
BB nớc thải công nghiệp, kỹ thuật cuvet điện.

_____________________________________

13